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构建城市数字底座的思路与对策

摘  要:在数字化加速推进的背景下,城市治理的数字化转型成为必然趋势。构建一体化智能化数据平台和城市物联感知全域空间底座,是顺应时代发展、提升城市核心竞争力的战略之举,在数据资源整合、城市规划建设、公共服务优化等多方面具有深远意义。各城市在打造集约统一、数据融合、高效协同的城市数字底座时,需结合本地实际,制定明确目标,通过原有公共数据平台和新搭建的物联感知全域空间底座的深度融合,支撑各级各系统各领域应用创新,实现算力存储“一朵云”、通信传输“一张网”、数据要素“一组库”、数字资源“一本账”。

关键词:智慧城市  数字底座  信息孤岛

【中图分类号】F49                      【文献标识码】A

2025年7月,中央城市工作会议部署七个方面重点任务,其中包括“着力建设便捷高效的智慧城市”[1]。8月,《中共中央 国务院关于推动城市高质量发展的意见》发布,其中在“推动城市治理智慧化精细化”部分,提出“打造集约统一、数据融合、高效协同的城市数字底座” [2],对下一步我国智慧城市建设和发展,具有重要指导意义。

打造城市数字底座势在必行

近年来,我国智慧城市建设取得显著成效,同时存在一些值得重视的问题,其中之一,就是如何打破系统、部门壁垒,实现数据要素的高效配置和共享。解决这一难题的途径,需要大力推进城市物联感知空间底座建设,打造城市数字底座。

物联感知全域空间底座,是指以物联网技术为核心,融合新一代信息技术,如5G、人工智能等,在一定的区域管辖范围内,构建起一个覆盖“天空地海”全空间,贯穿一定区域全层级,连接公共安全、交通出行、生态环境、城市管理、民生服务等全领域的综合性感知网络体系。其要旨在于打破“信息孤岛” 和“数据烟囱”,通过统一的标准规范和技术架构,将分散在区域内各个角落的感知设备,如摄像头、传感器、智能终端等连接起来,实现对区域的物理空间、社会运行、民生需求等多维度信息的实时采集、汇聚、分析与共享,最终形成“全域感知、全域互联、全域智能”的区域运行感知能力,为城市管理者提供“看得见、摸得着、管得好”的数字化治理工具,也为市民提供更便捷、更安全、更舒适的生活体验。在这样的物联感知空间底座上,构建一体化智能化数据平台,就共同构成城市的数字底座,构成城市数字化治理的重要基础设施。

例如,重庆市按照“应编尽编、应接尽接”原则,接入摄像头、水位计、烟感等感知设备超200类,在线率超80%;实现感知资源与三级治理中心(市、区、街镇)、六大系统(政治、经济、社会、文化、生态、法治)、基层智治共享,成功向三级治理中心推送告警信息,生成事件流转处置,共享风险一张图、基层智治等实战实效。根据数字重庆战略部数据,截至2025年8月,重庆共完成全市650个部门共计785个行业系统对接,统筹纳管全市共计3240类、2000万只感知终端设备接入;感知数据资源涉及社会感知、视频感知、物联感知和卫星感知四大板块。重庆市物联感知空间底座建设的2年多时间,城市应急响应速度提升300%,资源调度效率跃升150%,感知基础设施建设成本下降30%。

这样的新型数字基础设施,目前在大多数城市并没有完全建立起来。一些城市虽然构建了城市数据平台,但底层没有物联感知空间底座的支撑,其深层问题主要有以下三个方面。

存在数据分散与“孤岛”现象。一些城市数据存储与管理主要集中在部门或不同层级,各自为政。例如,自然资源、规划部门拥有详细的地理空间数据,而交通部门掌握着交通流量、道路设施等数据,两者数据相互独立,缺乏有效的整合与共享机制。这导致在城市建设项目中,如新建道路时,规划部门难以快速获取准确的现有交通流量数据作为参考,交通部门也无法及时知晓规划变更对交通布局的潜在影响,阻碍跨部门业务协同,降低城市管理效率。

数据共享面临障碍。各部门、行业数据格式、标准不统一,成为数据共享的阻碍。例如,环保部门对环境监测数据的记录格式,与统计部门人口数据格式差异巨大,使得数据在共享交换时,需要花费大量时间和精力进行格式转换与适配。而且,数据共享的申请流程繁琐复杂,部门间数据共享往往需要经过层层审批,从提交申请到最终获取数据,耗时较长,无法满足一些对时效性要求高的业务场景,如突发公共事件的应急处理等。

物联感知设备零散且缺乏统筹。城市中摄像头、传感器等设备由不同主体建设和管理,如公安部门部署大量治安监控摄像头,城管部门安装用于城市管理的环境监测传感器。这不仅会造成设备重复建设,浪费资源,还可能导致感知数据无法形成合力。不同区域的感知设备覆盖不均衡,部分老旧城区感知设备不足,难以对城市全域进行全面、实时的感知与监测,影响城市治理的精细化程度。 

城市数字底座的基础支撑功能

在数字化加速推进的背景下,城市治理的数字化转型成为必然趋势。构建一体化智能化数据平台和城市物联感知全域空间底座,是顺应时代发展、提升城市核心竞争力的战略之举,在数据资源整合、城市规划建设、公共服务优化等多方面,具有深远意义。

优化资源配置,避免重复建设。构建统一平台和底座,可对全市数据资源和物联感知设备进行统筹规划与管理。以基础设施建设为例,通过共享地理信息、人口分布等数据,合理规划水、电、气等公共设施布局,避免盲目建设。在物联感知设备方面,统一规划可整合现有设备资源,根据城市需求进行合理补充与升级,减少不必要的设备重复购置,提高资源利用效率。[3]

打破数据壁垒,实现资源高效整合。城市治理涉及众多部门,如果各部门数据分散存储,形成 “数据孤岛”,信息难以共享。一体化智能化数据平台的构建,能够打通部门间的数据通道,实现交通、医疗、环保、政务等多领域数据的统一采集、存储和管理。其自动识别和清洗不同格式、标准的数据,将分散的数据资源整合为有机整体,为城市治理提供全面、准确的数据支持。城市物联感知全域空间底座则为这些数据提供空间坐标基准,使各类数据能够精准定位和关联分析。例如,在城市交通治理中,整合交通流量、道路设施、公交运营等数据,结合城市物联感知全域空间底座,可直观呈现交通拥堵状况及影响范围,为交通优化决策提供有力依据,提升数据资源的利用效率和价值。

提升城市治理的整体性、协同性和精准性。物联感知空间底座全量全域接入各类感知设备,为城市运行提供海量实时数据。在优化城市规划、建设和推动科学决策方面,传统城市规划往往依赖经验判断和有限的数据支撑,缺乏科学性和前瞻性。有了一体化智能化数据平台和城市物联感知全域空间底座,城市管理者可以获取海量的城市数据,包括人口分布、经济发展、土地利用、基础设施等信息。通过对这些数据的深度分析和可视化呈现,能够清晰了解城市发展现状和趋势,发现城市规划建设中的问题和不足。例如,在进行新城区规划时,依据人口增长趋势和产业布局需求数据,确定合适的土地开发区域和基础设施建设规模;在旧城改造中,利用相关数据评估建筑物的使用年限、安全状况等,制定合理的改造方案,实现城市规划建设的科学化、精准化,避免资源浪费和决策失误。在应急管理方面,当发生自然灾害或突发事件时,数据平台整合灾害相关数据,如灾害类型、影响范围、受灾人员信息等,结合城市物联感知全域空间底座为应急救援指挥提供精准的地理信息支持,优化救援路线规划和资源调配,提高应急响应速度和救援效率,保障城市居民的生命财产安全。

创新公共服务模式,提升市民生活质量。一体化智能化数据平台和城市物联感知全域空间底座,为公共服务创新提供技术支撑。在政务服务领域,平台整合各部门政务数据,通过智能分析和自然语言处理技术,实现政务服务的智能化办理,市民可以通过线上平台快速办理各类政务事项,提高办事效率。在医疗、教育等领域,利用数据平台分析居民的健康需求和教育需求,结合城市物联感知全域空间底座合理布局医疗设施和教育资源,实现公共服务资源的优化配置。同时,基于数据平台和城市物联感知全域空间底座开发的智慧城市应用,如智能交通导航、智慧社区服务等,为市民提供更加便捷、高效、智能的生活体验,提升市民的获得感、幸福感、安全感。

促进产业升级,推动城市经济发展。一体化智能化数据平台和城市物联感知全域空间底座的构建,能够吸引大数据、人工智能、物联网等新兴产业企业入驻,促进产业集聚和创新发展。这些数据资源为企业提供丰富的信息资产,企业可以通过对数据的分析和挖掘,发现市场需求和商业机会,进行产品创新和服务升级。在城市规划建设中,结合城市物联感知全域空间底座优化产业空间布局,提高产业发展的协同性和竞争力。

加快构建城市数字底座的着力点

各城市在打造集约统一、数据融合、高效协同的城市数字底座时,需结合本地实际,制定明确目标,通过原有公共数据平台和新搭建的物联感知全域空间底座的深度融合,支撑各级各系统各领域应用创新,实现算力存储“一朵云”、通信传输“一张网”、数据要素“一组库”、数字资源“一本账”。

制定统一的数据标准和规范。通过制定统一的数据采集、存储、传输和处理标准,确保不同来源、不同格式的数据能够相互兼容。重点围绕城市感知体系总体规范、系统规范、数据规范、安全规范等多个维度,编制城市物联感知体系标准规范。例如,在地理信息数据方面,统一坐标系统、数据格式和编码规则,使交通部门的道路数据、环保部门的监测点位数据、住建部门的建筑数据等,都能基于相同的标准进行整合和共享。同时,建立数据质量评估和管理规范,对数据的准确性、完整性和时效性进行严格把控,保证共享数据的质量,为数据的有效利用奠定基础。

搭建统一数据平台,汇聚融合多源数据。统一数据平台是数据汇聚、管理和分发的中枢。该平台与城市各部门的信息系统进行对接,实现数据的集中存储和管理。各部门将自身的数据上传至平台,经过审核和处理后,其他部门可以根据权限申请获取所需数据。

其一,整合政务数据资源。构建全市统一的数据资源管理平台,对市级部门、区县及镇街的政务数据进行梳理与整合,要求各部门打破数据壁垒,按照统一标准规范,将规划、交通、环保、公安等领域数据接入平台,实现政务数据的集中汇聚与共享。例如,在城市交通规划项目中,交通部门与规划部门可基于共享数据,协同制定科学合理的交通规划方案,提高规划的前瞻性与实用性。[4]

其二,融合社会与市场数据。积极引导社会机构与企业参与数据共享。通过制定激励政策,鼓励互联网企业、科研机构等将其掌握的与城市运行相关的数据,如互联网出行数据、商业消费数据等,依法依规接入一体化物理底座。例如,在商业布局优化中,利用互联网企业提供的消费热力图数据,结合政府部门的人口分布、交通流量等数据,合理规划商业设施建设,提升城市商业活力与资源配置效率。

其三,统筹感知设备布局。对全市范围内的物联感知设备进行统一规划布局。依据城市功能分区、人口密度、基础设施分布等因素,合理确定摄像头、传感器等设备的安装位置与密度,避免重复建设与覆盖盲区。在老旧城区改造项目中,同步规划安装环境监测传感器、智能安防摄像头等设备,提升老旧区域的感知能力,实现城市全域感知网络的均衡覆盖。

其四,升级与新增感知设备。对现有物联感知设备进行技术升级,提高设备的感知精度与稳定性。例如,将传统的交通流量监测设备升级为具备智能识别功能的高清摄像头,可准确识别车辆类型、数量、车速等信息。同时,根据城市治理新需求,新增城市噪音监测传感器、桥梁结构健康监测传感器等设备,丰富感知维度,为城市精细化治理提供更全面的数据支持。

与一体化智能化数据平台协同。城市物联感知全域空间底座与一体化智能化数据平台紧密协作,共同推动数据共享。一体化智能化数据平台负责对多源数据进行采集、清洗和深度分析,为城市物联感知全域空间底座提供丰富的数据资源;城市物联感知全域空间底座则为数据赋予空间坐标和地理意义,使数据在空间维度上实现共享和应用。例如,在城市交通治理中,数据平台整合交通流量、车辆轨迹、公交运营等数据,经过分析处理后传输给城市物联感知全域空间底座,城市物联感知全域空间底座将这些数据在地图上进行可视化展示,并与其他地理信息数据相结合,为交通管理部门、出行市民等提供实时、准确的交通信息服务,实现数据在不同主体间的共享和利用。

强化技术支撑体系,保障底座高效运行。城市物联感知全域空间底座与一体化智能化数据平台搭建好、投入运行后,还需要加强其运行的技术保障,包括数据处理、基础网络建设、地理信息系统技术等,保障城市数字治理顺畅、稳定。

其一,提升数据处理能力。建设高性能的数据中心,配备先进的服务器、存储设备与大数据处理软件。采用分布式计算、云计算等技术,提高数据存储与计算能力,实现对海量感知数据的快速处理与分析。在应对突发公共事件时,能够迅速对各类感知数据进行整合分析,为决策提供及时准确的数据依据。

其二,完善通信网络建设。依托5G、物联网等通信技术,构建高速、稳定的通信网络,保障感知设备与数据平台之间的数据传输畅通。在偏远山区等网络覆盖薄弱区域,加强基站建设与信号优化,确保感知数据能够实时、完整地传输至一体化物理底座,提升城市感知网络的整体通信质量。

其三,加强地理信息系统(GIS)技术应用。地理信息系统(GIS)是城市物联感知全域空间底座的关键技术,为数据共享提供空间可视化和分析的能力。通过 GIS 技术,将不同类型的数据与地理空间坐标相关联,以地图的形式直观展示数据的空间分布和相互关系。例如,在城市规划中,将土地利用数据、人口分布数据、基础设施数据等在GIS地图上进行叠加展示,规划部门、建设部门和其他相关单位可以通过城市物联感知全域空间底座共享这些数据,从空间维度共同分析城市发展需求,制定科学合理的规划方案。

建立数据共享安全机制。在实现数据共享的同时,保障数据安全至关重要。应建立完善的数据共享安全机制,包括访问控制、数据加密、安全审计等措施。通过设置严格的用户权限管理,确保只有经过授权的部门和人员才能访问相应的数据;对传输和存储的数据进行加密处理,防止数据泄露和篡改;对数据共享过程进行实时审计和监控,及时发现和处理安全隐患,在保障数据安全的前提下,实现数据的有效共享 。

深化城市物联感知AI大模型应用。随着物联网、大数据和人工智能技术的快速发展,大模型的发展逐渐进入快车道。在需求端,逐渐开始运用大模型底座进行决策分析和业务流程优化。基于物联感知全生命周期数据,构建城市物联感知AI大模型应用,主要包括多模态数据分析、感知数据趋势分析、政策机制分析、物联图谱分析、产业现状分析、图片检索、设备故障诊断,以及物联感知垂直领域的智能问答系统等。

【本文作者为中共中央党校(国家行政学院)教授,第三、第四届国家信息化专家咨询委员会委员】

注释略

责编:周素丽/美编:石 玉

责任编辑:孟雨非